Hierdie storie is oorspronklik gepubliseer deur CalMatters.
Die wêreld se oseane is dalk groot, maar hulle raak oorvol. Kusgebiede is oorlaai met vragskepe, internasionale kommersiële vissersvlote, vlootvaartuie, oliebore en binnekort drywende platforms vir diepsee mynbou.
Maar die Stille Oseaan gaan nog besiger word: Byna 600 vierkante myl van die see buite Kalifornië is verhuur vir drywende windplase, met meer verwag. Nou oorweeg die staat om nog ’n hernubare energietegnologie in die see aan te bied: Bloukrag, elektrisiteit wat uit golwe en getye geskep word.
A nuwe wet wat in Oktober deur goewerneur Gavin Newsom onderteken is, gee staatsagentskappe opdrag om die uitvoerbaarheid en impak van die vaslegging van seebeweging te bestudeer om mag te skep en teen Januarie 2025 aan die Wetgewer terug te rapporteer.
Die doel is om ‘n bedryf te begin wat die kraggapings kan aanvul soos Kalifornië probeer om sy doelwit te bereik om teen 2045 na ‘n alles-hernubare elektriese netwerk oor te skakel.
Maar vir al die belangstelling in hernubare energie – en die staatsubsidies – het openbare investering in see-energie agterweë gebly. En die tegnologie wat die projekte meer doeltreffend, kostedoeltreffend en in staat sal maak om ‘n straf see-omgewing te weerstaan, is nog in ontwikkeling.
Tot dusver is ‘n handjievol klein demonstrasieprojekte langs die Weskus van stapel gestuur, hoewel nie een kommersiële krag vir die netwerk opgelewer het nie. Deur 2045 sluit die California Energy Commission se nuwe projeksies vir toekomstige krag geen golf- en getykrag in nie. Tog sê energiekenners daar is groot potensiaal langs die Stille Oseaan-kus.
“Van al die energieë wat daar is, was mariene energie die stadigste om te ontwikkel. Ons is soort van waar landgebaseerde wind 20 of 30 jaar gelede was,” het Tim Ramsey, mariene energieprogrambestuurder by die Amerikaanse departement van energie se Water Power Technologies Kantoor.
Energie van golwe en getye word gegenereer deur ‘n aksie wat die see byna altyd verskaf – beweging. Alhoewel golf- en getytoestelle verskillende vorme aanneem, vang die meeste die oseaan se kinetiese beweging vas soos seewater deur silinders vloei of wanneer drywende toestelle op en af of sywaarts beweeg. In sommige gevalle skep daardie beweging hidrouliese druk wat ‘n turbine of kragopwekker laat draai.
Soos met alle ontwikkelende energietegnologieë, het Ramsey gesê, word verwag dat die koste om golf- en getykrag te produseer redelik hoog sal wees in die vroeë jare.
Alhoewel daar vooruitgang in tegnologie was, is die volgende struikelblok vir die bedryf om seegebaseerde projekte van die loodsfase te kry om kommersiële krag aan die netwerk te verskaf – en dit is ‘n aansienlike een.
“Dis op die oomblik baie duur en baie moeilik om te doen. Om in die water te oefen is baie kompleks, in sommige gevalle op die moeilikste plekke op Aarde … Dan kan jy iets bou wat 20 tot 30 jaar kan hou. Ons het vordering gemaak, maar ons is ‘n dekade weg,” het Ramsey gesê.
Staats-senator Steve Padilla, ‘n demokraat van Chula Vista en die skrywer van die golfenergierekening, het gesê seekrag het “groot potensiaal”, maar dit was ontstellend stadig.
“Mense was besig om op ander dinge te fokus,” het hy gesê, met verwysing na die staat se huidige strewe vir drywende aflandige windontwikkeling. “Daar was ‘n kombinasie van ‘n gebrek aan kennis en bewustheid van die infrastruktuur en impakte. Ons weet die staat se energieportefeulje moet so wyd as moontlik wees.”
’n Woordvoerder van die California Energy Commission, wat die leiding neem oor die nuwe staatstudie, wou nie kommentaar lewer oor golfkrag nie en het gesê die werk daarvan het nog nie begin nie.
Die potensiaal is aanloklik: Die Nasionale Hernubare Energie Laboratorium beraam dat die totale golf- en gety-energiebronne wat beskikbaar is in die VSA met huidige tegnologie is gelykstaande aan 57 persent van 2019 se binnelandse energieproduksie. Terwyl die verslag opgemerk het dat die tegnologieë in ‘n vroeë stadium van ontwikkeling is, “selfs al word slegs ‘n klein gedeelte van die tegniese hulpbronpotensiaal vasgelê, sou mariene energietegnologieë beduidende bydraes tot ons land se energiebehoeftes lewer.”
Die Amerikaanse departement van energie se “Aandryf van die Blou Ekonomie” inisiatief, onder andere, verskaf toelaes en borg kompetisies om nuwe en beter tegnologie te verken. Die fiskale jaar 2023 se federale begroting vir seegolwe-energie is $123 miljoen, het Ramsey gesê.
Een program is befondsing navorsing gelei deur nasionale laboratoriumsinsluitend ontwerpe om golfgedrewe turbines te verbeter en om beter motoraandrywings vir golf-energie-omsetters te bou.
Beweging in die see
Die idee om golfkrag te benut, skop al dekades lank in Kalifornië. So het die staatsbeleid om navorsing oor sy potensiaal te orden: A 2008 studie voorberei vir die Energiekommissie en die Oseaanbeskermingsraad het tot die gevolgtrekking gekom dat baie meer navorsing nodig is om die potensiële impak van golf- en gety-energie beter te evalueer.
Toe die studie vrygestel is, was een van die tegnologie se ywerigste voorstanders ‘n jong politikus genaamd Gavin Newsom. Terwyl hy in 2007 burgemeester van San Francisco was, het Newsom ‘n gety-energieprojek naby die Golden Gate-brug voorgestel. Dié idee is geskrap omdat dit buitensporig duur was.
Nie lank daarna nie, as luitenant-goewerneur, het Newsom ‘n loodsgolfenergieprojek gesteun wat hy gehoop het teen 2012 of 2013 aan die gang sou wees. Dit was nie.
Met vergunning van CalWave
Maar die droom het nie gesterf nie. Kalifornië bied reeds golfenergieprojekte aan, insluitend een wat saamgestel word AltaSea, ‘n publiek-private navorsingsentrum wat mariene wetenskaplikes ondersteun wat fokus op die sogenaamde Blou Ekonomie. Dit werk uit ‘n kampus van 35 hektaar by die hawe van Los Angeles.
Die HUB is Terry Tamminen, ‘n voormalige omgewingsekretaris in Kalifornië, wat ‘n hand gehad het om die nuwe golf- en gety-energiewet te skryf. Tamminen het gesê golfenergie is deur sommige staats- en federale amptenare geïgnoreer in die lig van “irrasionele uitbundigheid” vir aflandige wind.
Hy het gesê die kleiner, goedkoper golfenergie-ontwikkeling sal die staat help om sy doelwit vir skoon energie te bereik en krag kan produseer ver voor massiewe drywende aflandige windprojekte.
Een van AltaSea se huurders, Eko-golfkrag, is ontwerp om naby die kus te ontplooi, in breekwaters en jetties wat met bewegende water rol. Sy drywende, roeiagtige arms wip op en af in golwe, wat hidrouliese suiers aktiveer wat ‘n motor aandryf.
Tamminen het gesê die stelsel is “gereed om te ontplooi. Binne twee jaar kan ons ‘n kommersiële installasie van Eco Wave-tegnologie hê.” Die demonstrasieprojek sal by ‘n werf in LA se hawe geïnstalleer word en sal geen noemenswaardige krag opwek nie, het hy gesê.
Kalifornië sal waarskynlik nie veel elektrisiteit van gety-energie sien nie, het Jason Busch, uitvoerende direkteur van Pacific Ocean Energy Trust, ‘n Oregon-gebaseerde niewinsorganisasie wat navorsing oor mariene energie bevorder. Hy het gesê die staat Washington is meer bevorderlik vir hierdie nuwe energie, byvoorbeeld, omdat dit diep baaie en riviermondings het om water deur turbinetoerusting te kantel.
“‘n Bietjie huiswerk sou jou vertel het dat daar nie veel van ‘n getygeleentheid in Kalifornië is nie,” het hy gesê.
‘n Klein aantal maatskappye berei voor om loodsgolfprojekte in ander state van stapel te stuur. Die vloot bedryf ‘n golfenergie toetsplek in Hawaii; drie ontwikkelaars maak gereed om nuwe projekte in die water daar te loods.
PacWave, wat twee toetsterreine buite Newport, Oregon, bedryf, is nog ‘n demonstrasieprojek. ‘n Kalifornië-gebaseerde maatskappy, CalWave, wat ‘n 10-maande-demonstrasie van die Scripps Institute of Oceanography se navorsingspier in San Diego afgesluit het, sal sy golfenergie-toestelle ontplooi in ‘n rooster-gekoppelde, vooraftoegelate oopwatertoets. Die demonstrasie by die Oregon-terrein is geskeduleer om volgende jaar te begin.
Baie hang af van die sukses van die projek, wat 11 jaar geneem het om permitte te bekom. Sommige toetse is uitgevoer met kleinskaalse weergawes van die finale toestel, maar nie in strawwe oopwatertoestande nie en met geen verwagting om krag aan die netwerk te verskaf nie.
“Dit is die eerste in sy soort volskaalse ontplooiing. Nie in ‘kwekery’ toestande nie. Dit is die regte wêreld, weg,” het Bryson Robertson, direkteur van die Pacific Marine Energy Centre aan die Oregon State University, wat die twee toetsterreine bou. “Ons wil bewys dat ons krag kan lewer.”
Robertson, ‘n ingenieur wat golfdinamika bestudeer, het gesê een van die tegnologieë wat getoets word, plaas groot, lewendige vierkante in die water net onder die oppervlak, wat deur lyne aan die seebodem geheg is. Kinetiese energie word geskep as die dryf met die aksie van die golwe wip en steek.
Sommige maatskappye se tegnologie sit bo-op die golwe en ander is heeltemal onder water. Nog een word op die oppervlak ontplooi en beweeg soos ‘n slang, met elke segment wat energie uit sy beweging skep. Elke pasgemaakte toestel is duur, en sommige van die unieke toestelle kan $10 miljoen kos om te ontwerp en te bou.
Die bedryf “het nie ‘n oorwinnende argetipe ingesluit nie,” het Ramsey gesê. Sommige kleiner ontwerpe kan opgetel en van ‘n boot afgegooi word, het hy gesê, terwyl ander groot genoeg is om ‘n boot te benodig om hulle in posisie te sleep.
Vir Busch is dit ‘n kritieke oomblik vir see-energie, met klein maatskappye wat jare nodig het om genoeg befondsing in te samel om voort te gaan om te toets. En met aandag op die bedryf, kan hulle nie bekostig om te struikel nie.
“Vroeë maatskappye wat volskaalse masjiene in die water gekry het, het die doodsonde gepleeg van oorbeloof en onderlewering aan aandeelhouers. Een vir een het hulle bankrotskap geraak,” het hy gesê.
“Dit is die tweede generasie. Hierdie masjiene kan slegs ontwikkel word in die rigting van kommersiële lewensvatbaarheid deur dit in die water te plaas en hul prestasie te evalueer. Daardie proses is baie lank. Maatskappye ontvang slegs beperkte private kapitaal. Die waagkapitaalmodel pas nie by see-energie nie. Dit is ‘n lang gesukkel om te bou en te ontplooi en geld te maak.”
In die nabye toekoms sal golf- en gety-energie dalk nie groot hoeveelhede krag verskaf in die skoon-energie-mosaïek wat die rooster sal vorm nie, maar die tegnologie kan dalk een van die veelsydigste wees. Kenners sê mariene krag hoef nie na die kus vervoer te word om nuttig te wees nie – dit kan seevaartuie, navorsingstoestelle, navigasietoerusting en akwakultuurbedrywighede laai.
Nader aan die kus kan beskeie golfaangedrewe projekte klein, afgeleë sogenaamde “verlengkoordgemeenskappe” aan die einde van die kragtoevoer ondersteun. Federale navorsers voorsien ook dat seekrag vir ontsoutingsaanlegte gebruik word.
Golfaangedrewe kragopwekkers en ander hernubare energie voorsien reeds in al die behoeftes van die Orkney-eilande in Skotland, met die surplusenergie wat gebruik word om waterstof te skep om veerbote na die vasteland te laat ry.
Baie onbekendes
Nuwe tegnologie kom dikwels voor met vrae: Hoe sal die golftoestelle seediere, skeepvaart en ander seegebruikers beïnvloed? Wat van transmissielyne en moontlike drywende kragstasies?
“Blou energie-sinergie” is ‘n toekomstige moontlikheid, met golfprojekte wat langs drywende aflandige windprojekte geleë is, wat die kragprodusente in staat stel om transmissielyne en ander infrastruktuur te deel.
Die staatsverslag wat volgende jaar verskyn, is bedoel om hierdie vrae en meer te beantwoord.
“Ons verstaan steeds nie al die interaksies van die toestel in die mariene omgewing ten volle nie,” het Ramsey gesê. “Totdat jy toestelle in die water kan sit en langtermyn data-insameling kry, weet ons nie. Ons probeer wel ekstrapoleer van ander nywerhede en aktiwiteite in die see – olie en gas, aflandige wind – maar dit bring jou net so ver.
“Ek dink die potensiaal is so enorm. As ons kan uitvind hoe om dit koste-effektief te doen, weet ek dit sal opgelos word. Ek hoop die VSA is aan die voorpunt om dit op te los. As ons ’n groot bedryf aan die buiteland verloor, is dit ’n verlore geleentheid.”
